(57)【要約】【課題】非磁性基板の表面上に付着したパーティクルや有機物等の異物を確実に除去することのできる磁気記録ディスクの製造方法を提供すること。【解決手段】磁気記録ディスクを製造するにあたって、非磁性基板を形成した後、成膜工程を行う前の前処理工程ＳＴ１２では、複数回の洗浄処理ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４を行う。また、各洗浄処理ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４の前には非磁性基板の表面に対して常圧プラズマ処理を行い、洗浄剤、水、アルコールなどの洗浄液との濡れ性を高めておく。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板を形成する基板形成工程と、前記非磁性基板の主表面に磁気記録層を含む複数の層を順次、積層する成膜工程とを有する磁気記録ディスクの製造方法において、
前記基板形成工程の後、前記成膜工程の前に、前記非磁性基板を清浄化する前処理工程を行い、
当該前処理工程では、前記非磁性基板を洗浄液を用いて洗浄する洗浄処理と、前記非磁性基板の主表面に常圧プラズマを照射する常圧プラズマ処理とを行うことを特徴とする磁気記録ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記前処理工程では、前記常圧プラズマ処理を前記洗浄処理の前に行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記前処理工程では、前記洗浄処理を複数回行うとともに、当該複数回の洗浄処理の少なくとも１回の洗浄処理の前に前記常圧プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
【請求項４】
前記前処理工程では、前記洗浄処理を複数回行うとともに、当該複数回の洗浄処理の全ての洗浄処理の前に前記常圧プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
【請求項５】
前記前処理工程では、少なくとも最終段階で前記常圧プラズマ処理を行い、
当該常圧プラズマ処理の後、前記成膜工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非磁性基板の主表面に磁気記録層を含む複数の層が形成された磁気記録ディスクの製造方法に関するものである。さらに詳しくは、非磁性基板に対して成膜を行う際の前処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ディスクを製造する際には、非磁性基板を形成した後、非磁性基板の主表面に磁気記録層を含む複数の層を順次、積層する成膜工程が行われる。また、成膜工程を行う前には、前処理工程として、非磁性基板に対する洗浄処理を行い、非磁性基板の表面上に付着しているパーティクルや有機物等の異物を除去する(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００４−３３５０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、洗浄処理だけでは非磁性基板の表面上の異物を完全には除去できないことがあり、異物が付着したままの状態で非磁性基板の表面上に磁気記録層等の薄膜を成膜すると、薄膜は異物の付着分だけ浮き上がってしまうため、このようにして製造された磁気記録ディスクの表面は平滑な平面を構成できない。その結果、フライスティクション障害を引き起こし、場合によっては磁気ヘッドが浮上走行中に磁気記録ディスクと接触し、クラッシュを起こしてしまうことがある。また、非磁性基板の表面上に異物が付着したままの状態で磁気記録層等の薄膜を成膜すると、成膜時に非磁性基板が高熱となった際に、その熱により異物が蒸発し、これが原因で薄膜の剥離を引き起こしてしまうことがある。それ故、従来は、例えば、洗浄処理後、非磁性基板の検査を行い、検査で良品と判定されたものだけを成膜工程に送るなどの対応がなされている。
【０００４】
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、非磁性基板の表面上に付着したパーティクルや有機物等の異物を確実に除去することのできる磁気記録ディスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では、非磁性基板を形成する基板形成工程と、前記非磁性基板の主表面に磁気記録層を含む複数の層を順次、積層する成膜工程とを有する磁気記録ディスクの製造方法において、前記基板形成工程の後、前記成膜工程の前に、前記非磁性基板を清浄化する前処理工程を行い、当該前処理工程では、前記非磁性基板を洗浄液を用いて洗浄する洗浄処理と、前記非磁性基板の主表面に常圧プラズマを照射する常圧プラズマ処理とを行うことを特徴とする。
【０００６】
本発明において、常圧プラズマ処理は、それ自身でも非磁性基板の表面から有機物等を除去でき、かつ、表面を活性化するので、前記前処理工程では、前記常圧プラズマ処理を前記洗浄処理の前あるいは後のいずれのタイミングで行ってもよい。
【０００７】
また、前記常圧プラズマ処理を前記洗浄処理の前に行えば、非磁性基板と洗浄液との濡れ性が向上するため、洗浄処理を効率よく行うことができる。
【０００８】
本発明において、前記前処理工程で前記洗浄処理を複数回行う場合、当該複数回の洗浄処理の少なくとも１回の洗浄処理の前に前記常圧プラズマ処理を行う構成を採用することができる。
【０００９】
本発明において、前記前処理工程では、前記洗浄処理を複数回行うとともに、当該複数回の洗浄処理の全ての洗浄処理の前に前記常圧プラズマ処理を行う構成を採用することができる。
【００１０】
本発明において、少なくとも最終段階で前記常圧プラズマ処理を行い、当該常圧プラズマ処理の後、前記成膜工程を行う構成を採用してもよい。最終段階で常圧プラズマ処理を行い、その後、成膜工程を行うと、非磁性基板において活性化された主表面に薄膜を形成するため、非磁性基板と薄膜との密着性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る磁気記録ディスクの製造方法では、非磁性基板を形成した後、成膜工程を行う前に、常圧プラズマ処理を行うため、非磁性基板の表面から有機物等を除去できるとともに、非磁性基板の表面を活性化できる。また、常圧プラズマ処理を洗浄処理の前に行えば、非磁性基板と洗浄液との濡れ性が向上するため、洗浄処理を効率よく行うことができる。従って、非磁性基板の主表面からパーティクルや有機物等の異物を確実に除去した後、非磁性基板の主表面に磁気記録層等の薄膜を成膜できるので、薄膜は異物により浮き上がることがない。また、成膜時に非磁性基板が高熱となった際でも、異物が蒸発することに起因する薄膜の剥離を防止できる。さらにまた、常圧プラズマ処理であれば、真空チャンバーや真空ポンプが不要であるため、設備費用が安価で済み、かつ、インライン化も可能である。また、最終段階で常圧プラズマ処理を行い、常圧プラズマ処理の後、成膜工程を行うと、非磁性基板において活性化された主表面に薄膜を形成するため、非磁性基板と薄膜との密着性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を適用した磁気記録ディスク、およびその製造方法について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、以下に示される実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において適宜変更が可能である。
【００１３】
(磁気記録ディスクの構成)
図１(ａ)、(ｂ)はそれぞれ、本発明を適用した磁気記録ディスクを示す平面図、およびその概略断面図である。図１(ａ)、(ｂ)に示す磁気記録ディスク１は、情報記録媒体であり、中心穴１１１を備えた円形の非磁性基板１１の主表面１１０には、例えば、密着層１２、軟磁性層下地層１３、非磁性下地層１４、垂直磁気記録層１５、水素化カーボン(水素化炭素)からなる保護層１６、および潤滑層１７がこの順に形成されている。ここで、非磁性下地層１４は、第１の非磁性下地層と第２の非磁性下地層との積層構造が採用されることがある。
【００１４】
非磁性基板１１は、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラスなどのガラス基板からなり、非磁性基板１１の主表面１１０は、例えば、表面粗さがＲａで０．３ｎｍ以下、Ｒｍａｘで３ｎｍ以下となるように鏡面研磨が施されている。非磁性基板１１において内端部１１２および外端部１１３は各々、面取り加工が施されている。
【００１５】
(磁気記録ディスク１の製造方法)
以下、非磁性基板１１に対して複数の層を順次形成して磁気記録ディスク１を製造する方法を説明しながら、磁気記録ディスク１の構成をさらに詳述する。
【００１６】
図２は、本形態の磁気記録ディスクの製造方法を示す工程図である。図２において、磁気記録ディスク１を製造するには、まず、非磁性基板１１の形成工程ＳＴ１において、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより、アルミノシリケートガラスからなるガラス基板を得、これに、研削工程、形状加工工程、研磨工程、および化学強化処理を施して、非磁性基板１１を得る。化学強化処理としては、ガラス基板表層に含まれる一部のイオンを、そのイオンより大きなイオン半径を有する化学強化処理液中のイオンで置換することにより化学強化を行うイオン交換による化学強化処理法や、ガラス基板表層に含まれるアルカリイオンを除去することにより化学強化を行う脱アルカリ処理による化学強化処理法等が挙げられる。
【００１７】
次に、図３〜図５を参照して後述するように、非磁性基板１１の主表面を清浄化する前処理工程ＳＴ２を行う。
【００１８】
次に、密着層１２の形成工程ＳＴ３では、非磁性基板１１の主表面１１０に対してスパッタ法などの気相成膜法を利用して密着層１２を形成する。密着層１２は、例えば膜厚が２０ｎｍのクロム(Ｃｒ)系アモルファス層であり、例えば、アモルファスのクロム−チタン(Ｃｒ−Ｔｉ)合金からなる。
【００１９】
次に、軟磁性層下地層１３の形成工程ＳＴ４では、密着層１２の上層に対してスパッタ法などの気相成膜法を利用して軟磁性層下地層１３を形成する。軟磁性層下地層１３は、例えば、膜厚が３００ｎｍのアモルファスのコバルト−ジルコニウム−タンタル(Ｃｏ−Ｚｒ−Ｔａ)合金からなるアモルファス層であり、軟磁気特性を示す。
【００２０】
次に、非磁性下地層１４の形成工程ＳＴ５では、軟磁性層下地層１３の上層に対してスパッタ法などの気相成膜法を利用して非磁性下地層１４を形成する。ここで、非磁性下地層１４を第１の非磁性下地層と第２の非磁性下地層との積層構造を採用する場合、まず、第１の非磁性下地層として、例えば、膜厚が１５ｎｍの非磁性アモルファスのニッケル−タンタルの合金層を形成した後、第２の非磁性下地層として、例えば、膜厚が２０ｎｍの非磁性で六方細密充填(ｈｃｐ)結晶構造のルテニウム(Ｒｕ)金属層を形成する。
【００２１】
次に、垂直磁気記録層１５の形成工程ＳＴ６では、非磁性下地層１４の上層に対してスパッタ法などの気相成膜法を利用して垂直磁気記録層１５を形成する。垂直磁気記録層１５は、例えば、膜厚が１５ｎｍの六方細密充填(ｈｃｐ)結晶構造のコバルト−クロム−白金−二酸化シリコン(Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−(ＳｉＯ2))系合金であり、この垂直磁気記録層１５をなす材料は、合金グラニュラー材料である。
【００２２】
次に、保護層１６の形成工程ＳＴ７では、垂直磁気記録層１５の上層に対してスパッタ法あるいはプラズマＣＶＤ法などの気相成膜法を利用して保護層１６を形成する。保護層１６は、例えば、膜厚が５ｎｍの水素化カーボン(水素化炭素)からなり、充分な膜硬度を有している。
【００２３】
次に、潤滑層１７の形成工程ＳＴ８では、保護層１６の上層に、ディップコート法を利用して潤滑層１７を形成する。潤滑層１７は、例えば、膜厚が１ｎｍのパーフロロポリエーテル(ＰＦＰＥ)層からなる。
【００２４】
(前処理工程の詳細説明)
図３は、本形態の磁気記録ディスクの製造方法で行う前処理工程の内容を示す工程図である。図４は、本形態の磁気記録ディスクの製造方法において、非磁性基板に常圧プラズマ処理を施す様子を示す説明図である。図５は、図４に示す方法で常圧プラズマ処理を施す際のコンベア速度と、常圧プラズマ処理を施した後の非磁性基板の表面エネルギーとの関係を示すグラフである。
【００２５】
本形態では、図３に示すように、図２を参照して説明した前処理工程ＳＴ１２において、以下の洗浄処理を行う。まず、第１の洗浄処理ＳＴ１２１では、非磁性基板１１に対して界面活性剤を含む洗浄剤による洗浄を行う。第２の洗浄処理ＳＴ１２２では、非磁性基板１１に対して水をかけながらのスクラブ洗浄を行う。第３の洗浄処理ＳＴ１２３では、水による洗浄を行う。第４の洗浄処理ＳＴ１２４では、イソプロピルアルコールによるアルコール洗浄を行う。
【００２６】
また、本形態では、第１の洗浄処理ＳＴ１２１、第２の洗浄処理ＳＴ１２２、第３の洗浄処理ＳＴ１２３、および第４の洗浄処理ＳＴ１２４を行う前に非磁性基板１１に常圧プラズマを照射する常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行う。
【００２７】
具体的には、例えば、図４に示すように、非磁性基板１１をコンベア５により搬送し、その搬送経路の途中に常圧プラズマ装置２０を配置することにより常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を施す。この常圧プラズマ処理ＳＴ１２０では、窒素ガスやアルゴンガスなどといった各種のガスでプラズマを発生させることができ、空気を処理ガスとして用いることもできる。このような常圧プラズマ処理ＳＴ１２０では、プラズマ中の高エネルギー電子やラジカル・イオンの高活性を利用して表面の活性化や異物の除去を行うことができる。それ故、常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行うと洗浄剤、水、アルコールなどといった洗浄液との濡れ性が高まる。また、酸素含有ガスを用いて常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行うと、活性酸素が発生し、非磁性基板１１の主表面１１０に付着するパーティクルや有機物等はこの活性酸素と反応してＣＯ2などとして除去される。
【００２８】
ここで、コンベア５の搬送速度と、その搬送速度の条件下で常圧プラズマ装置２０を用いてプラズマを非磁性基板１１の主表面１１０に照射した後の、非磁性基板１１の主表面１１０における表面エネルギーとの関係を示したものを図５に示す。なお、図５において、搬送速度が０の点における表面エネルギーは、常圧プラズマ処理前の非磁性基板１１の主表面１１０における表面エネルギーを示している。また、図５では、コンベア速度が遅いほど、常圧プラズマの処理時間が長いことを示している。
【００２９】
図５に示すように、本形態における非磁性基板１１の主表面１１０の表面エネルギーは、表面処理前は７０Ｊ／ｍ2程度であったのに対し、表面処理後は、コンベア５の搬送速度を２以下としたとき、８５Ｊ／ｍ2以上まで上昇した。本形態では、主表面１１０の表面エネルギーが８５Ｊ／ｍ2以上となる条件で常圧プラズマ処理を行う。
【００３０】
このように、非磁性基板１１の主表面１１０に常圧プラズマ処理を行うと、非磁性基板１１の主表面１１０における濡れ性を高めることが可能であり、濡れ性が高められた非磁性基板１１は、洗浄剤、水、アルコールなどの洗浄液との濡れ性が高まる。すなわち、非磁性基板１１と洗浄液との馴染みが向上するので、洗浄液を用いて洗浄を行う際、高い洗浄効果を得ることができる。
【００３１】
なお、表面エネルギー(表面自由エネルギー)は、以下の公知の方法により算出される。測定の前提として、固体や液体の表面自由エネルギーγは、以下の(１)式で表される。
γ＝γd＋γp    ・・(１)
【００３２】
ここで、γdは固体又は液体の分散力(Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｆｏｒｃｅ)であり、γpは固体又は液体の極性相互作用力(Ｐｏｌａｒ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ  Ｆｏｒｃｅ)である。すなわち、(１)式は固体や液体の表面自由エネルギーはその分散力と極性相互作用力の合計で表すことができることを示す。
【００３３】
(１)式を固体の表面自由エネルギーγSで考えると、
γS＝γSd＋γSp    ・・(２)
で表される(添字のｓはＳｏｌｉｄを表す)。同様に、(１)式を液体の表面自由エネルギーγLで考えると、
γL＝γLd＋γLp    ・・(３)
で表される(添字ＬはＬｉｑｕｉｄを表す)。
【００３４】
測定に際しては、先ず、２種類の液体(例として、水とジヨードメタン(ＣＨ2Ｉ2))を用い、それぞれを測定対象となる固体上(本形態では非磁性基板１１上)に同量滴下し接触角を求める。次に、この接触角からＯｗｅｎｓ−Ｗｅｎｄｔ−Ｋａｅｌｂｌｅ法を用いて表面自由エネルギーを算出する。以下にその計算式を示す。
(１/２)×γL×(１＋cosθ)＝(γSd×γLd)1/2＋(γSP×γLP)1/2  ・・(４)
【００３５】
なお、２種類の液体(水およびジヨードメタン)のγLdおよびγLpの値は、以下の表１に示す文献値を用い、(３)式からそれぞれのγLを予め算出しておく。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
水およびジヨードメタンにおける各γLd、γLp、γLおよび接触角の測定値を(４)式に代入し、得られたγSd、γSpを(２)式に代入して、表面自由エネルギーγSが求められる。
【００３８】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の磁気記録ディスク１の製造方法では、非磁性基板１１を形成した後、成膜工程ＳＴ１３〜ＳＴ１８を行う前に、常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を含む前処理工程ＳＴ１２を行うため、非磁性基板１１の表面から有機物等を除去できる。また、常圧プラズマ処理を洗浄処理ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４の前に行うので、非磁性基板１１と洗浄剤、水、アルコールなどとの濡れ性が向上するため、洗浄処理を効率よく行うことができる。従って、非磁性基板１１の主表面からパーティクルや有機物等の異物を確実に除去した後、非磁性基板１１の主表面に薄膜を成膜できるので、薄膜は異物により浮き上がることがない。
【００３９】
また、成膜時に非磁性基板１１が高熱となった際でも異物が蒸発することに起因する薄膜の剥離を防止できる。特に本形態では、磁気記録ディスク１が垂直磁気記録方式であるため、スパッタ法により、膜厚が３００ｎｍという厚い軟磁性層下地層１３を形成するので、軟磁性層下地層１３を成膜する際に非磁性基板１１が例えば１５０℃という高温に達することがある。このような場合でも、非磁性基板１１の表面に付着していた異物が蒸発することに起因する薄膜の剥離を防止できる。
【００４０】
特に、洗浄処理ＳＴ１３〜ＳＴ１８や化学強化処理に用いる液に対する配管系統としてはフッ素樹脂製のものを用いることが多く、このようなフッ素樹脂製の配管などは化学的に安定である一方、それから溶出した成分が非磁性基板１１に付着すると、従来の洗浄処理ＳＴ１２１〜ＳＴ１２３だけでは除去できない。しかるに本形態では、常圧プラズマ処理ＳＴ１２０によれば、フッ素樹脂製の配管などから溶出した成分が非磁性基板１１に付着した場合でも、これらの成分も確実に除去できる。
【００４１】
さらにまた、本形態では、各種プラズマ処理のうち、常圧プラズマ処理を採用したので、真空チャンバーや真空ポンプが不要であるため、設備費用が安価で済み、かつ、インライン化も可能である。
【００４２】
［その他の実施の形態］
上記形態では、非磁性基板１１を形成した後の前処理工程ＳＴ１２において、第１の洗浄処理ＳＴ１２１、第２の洗浄処理ＳＴ１２２、第３の洗浄処理ＳＴ１２３、および第４の洗浄処理ＳＴ１２４を行う前の全てのタイミングで常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行ったが、常圧プラズマ処理ＳＴ１２０は、それ自身でも有機物等を除去する効果を有し、表面を活性化する効果がある。従って、例えば図６に示すように、第４の洗浄処理ＳＴ１２４の後の最終段階で常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行ってもよい。このように構成すると、常圧プラズマ処理ＳＴ１２０の後、成膜工程を行うので、非磁性基板１１において活性化された主表面１１０に薄膜を形成することになる。それ故、非磁性基板１１と薄膜との密着性が向上する。また、洗浄処理ＳＴ１４に用いる液に対するフッ素樹脂製の配管から溶出した成分が非磁性基板１１に付着した場合でも、常圧プラズマ処理ＳＴ１２０によって確実に除去できる。
【００４３】
また、上記形態では、複数回の洗浄処理ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４の全てに対して、その前に常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行ったが、複数回の洗浄処理ＳＴ１２１〜ＳＴ１２４のうち、一部の洗浄処理の前に常圧プラズマ処理ＳＴ１２０を行ってもよい。
【００４４】
さらに、上記形態では、垂直磁気記録方式の磁気記録ディスク１の製造に本発明を適用したが、水平(面内)磁気記録方式の磁気記録ディスクの製造に本発明を適用してもよい。さらにまた、上記形態では、非磁性基板としてガラス基板を用いた例を説明したが、アルミニウム基板などを非磁性基板１１として用いた磁気記録ディスク１に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】(ａ)、(ｂ)はそれぞれ、本発明を適用した磁気記録ディスク、および磁気記録ディスクの概略構成図である。
【図２】本発明を適用した磁気記録ディスクの製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明を適用した磁気記録ディスクの製造方法で行う前処理工程の内容を示す工程図である。
【図４】本発明を適用した磁気記録ディスクの製造方法において、非磁性基板に常圧プラズマ処理を施す様子を示す説明図である。
【図５】図４に示す方法で常圧プラズマ処理を施す際のコンベア速度と、常圧プラズマ処理を施した後の非磁性基板の表面エネルギーとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明を適用した磁気記録ディスクの製造方法で行う別の前処理工程の内容を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  磁気記録ディスク
１１  非磁性基板
１１０  主表面
１２  密着層
１３  軟磁性層下地層
１５  垂直磁気記録層
１６  保護層
１７  潤滑層
【図１】
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【図２】
2007265583.tif 000005
【図３】
2007265583.tif 000006
【図４】
2007265583.tif 000007
【図５】
2007265583.tif 000008
【図６】
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